Summary
高周波心エコーを用いて成体ゼブラフィッシュの心臓形態と機能を評価するプロトコルについて述べている。この方法は、心拍数(HR)、心拍出量(CO)、分画領域変化(FAC)、放出分率(EF)、および血液流入および流出速度などの機能的パラメータの心臓およびその後の定量化を可視化することを可能にする。
Abstract
ゼブラフィッシュ(Danio rerio)は、ヒトの心疾患を含む心血管研究において非常に人気のあるモデル生物となっており、その主な原因は、その胚の透明性、遺伝的な難解性、および迅速で高いスループットの研究へのアメニティに起因する。しかし、透明性の喪失は成人期の心臓機能分析を制限し、年齢に関連する心臓病のモデリングを複雑にする。このような制限を克服するために、ゼブラフィッシュにおける高周波超音波心エコー検査が実行可能な選択肢として浮上している。ここでは、高周波超音波を用いた非侵襲性心エコー検査により成体ゼブラフィッシュの心機能を評価するための詳細なプロトコルを提示する。この方法により、ゼブラフィッシュの心臓次元の可視化と分析、心拍数、脳卒中量、心拍出量、放出分率などの重要な機能パラメータの定量化が可能になります。この方法では、魚は麻酔を受けて水中に保たれ、処置後に回収することができる。高周波超音波は高価な技術ですが、同じイメージングプラットフォームは、異なるトランスデューサを適応させることによって、異なる種(例えば、マウスとゼブラフィッシュ)に使用することができます。ゼブラフィッシュ心エコー検査は、心臓のフェノタイピングのための堅牢な方法です, 疾患モデルの検証と特性評価に有用です, 特に遅発性疾患;薬物スクリーン;心臓の損傷、回復、および再生能力の研究。
Introduction
ゼブラフィッシュ(Danio rerio)は、発達過程とヒト疾患の研究のための確立された脊椎動物モデルである1.ゼブラフィッシュは、ヒト(70%)と高い遺伝的類似性を有し、遺伝的な難解性、高い胎児性、および胚発生中の光学的透明性を有し、心臓を含む器官および組織の直接的な視覚分析を可能にする。アトリウムと1つの心室を有するだけにもかかわらず、ゼブラフィッシュの心臓(図1)は哺乳類の四張心と生理学的に類似している。重要なのは、ゼブラフィッシュの心拍数、心電図形態、及び作用電位形状は、マウス種2よりもヒトのものに似ている。これらの特徴は、ゼブラフィッシュを心血管研究のための優れたモデルにし、,心臓発達3、4、4再生5、および動脈硬化症、心筋症、不整脈、先天性心疾患、アミロイド軽鎖心毒性1、4、6を6含む病理学的状態31,41、3、4に関する主要な洞察を提供してきた。4高速ビデオ顕微鏡7,8を用いた直接ビデオ分析を通じて、胚期(受精後1日間)の間に8心機能の評価が可能であった。しかし、ゼブラフィッシュは胚性期を超えて透明性を失い、正常な成熟した心臓および遅発性心状態の機能的評価を制限する。この制限を克服するために、心エコー検査は、成体ゼブラフィッシュ心拍,機能,,,99、10、11、12、13、14、15,15を評価する高解像度、リアルタイム、非侵襲的イメージング代替手段としてうまく採用されている,10。11121314
ゼブラフィッシュでは、心臓は心室に後ろ側に位置するアトリウムを持つエラの直ちに後部の胸腔に腹腔に位置する。心房は静脈内の血液を静脈内静脈から採取し、心室に移し、そこでさらに球根動脈に送り込まれる(図1)。ここでは、30μmの解像度でBモードイメージングのための50MHzの中心周波数を有する線形アレイ超音波プローブを用いた非侵襲的心エコー検査により、成人ゼブラフィッシュの心機能を評価する生理学的、水中のプロトコルについて述べた。超音波は簡単に水を通過することができるので、魚と水中の走査プローブの間に近接保つことは、超音波ゲルを必要としない心臓検出のための十分な接触面を提供し、全体的に魚にとってストレスが少ない。代替ゼブラフィッシュ心エコーシステムは、いくつかの著者によって報告されました99,12,,13,ここでは、動物の高周波超音波に適用される一般的かつ最も一般的に使用されるセットアップを提示します.
この方法により、成体ゼブラフィッシュ心臓の高解像度イメージング、心臓構造のトレース、ドップラー血流測定からのピーク速度の定量が可能になります。我々は、駆出率(EF)、分面積変化(FAC)、心室血流および流出速度、心拍数(HR)、心拍出量(CO)などの重要な収縮期および拡張期のパラメータを生体内で確実に定量化することを示す。病理状態をより正確に評価できるように、正常な健康な成体ゼブラフィッシュ心臓機能および次元パラメータの信頼できる範囲の確立に貢献する。全体として、ゼブラフィッシュの心機能を評価するための堅牢な方法を提供し、ゼブラフィッシュ心疾患モデル66、16、16心臓損傷および回復10、13、および再生11、12の確立および検証に11非常に有用であることが証明されており、12潜在的な薬物を評価するためにさらに使用することができる。13
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Protocol
ゼブラフィッシュに関するすべての手続きは、当社の制度的動物管理および使用委員会によって承認され、USDA動物福祉法に準拠しています。
1. 実験的なセットアップ
-
画像取得用プラットフォームの設定
- 小さいはさみやメスを使用すると、スキャン中に魚を保持するために12時の位置でスポンジの切開を行います。スポンジをガラス容器に入れます(図2A)。
注:切開の位置は、トランスデューサを移動するのに十分なスペースを可能にし、また、プラットフォームがスキャンのために傾いているときに魚が水線をふさぐ保つようにする必要があります(図2)。切開は魚の大きさによって異なる場合があります。ただし、標準のサイズと重量の場合、切開は約 2.5 cm x 0.7 cm x 0.5 cm (それぞれ長さ、幅、深さ) にする必要があります。ガラス容器は、魚を撮影しながら水漏れを避けるために、少なくとも6センチの深さでなければなりません。 - 例えば両面テープを使用して、超音波プラットフォーム上のスポンジを含むガラスボックスを貼付します。ガラスボックスがプラットフォームの中央にあり、しっかりと取り付けられていることを確認します(図2B)。
- プラットフォームホルダーの左側にあるノブを使用して、プラットフォームを約30°前方に傾けます(図2B)。0.2 mg/mL トリカインメタンスルホン酸(MS222)を含む魚系水の200〜250 mLでガラスの正方形を充填します。
注:トリケーヌは、Tris 40 mM pH 7の4mg / mLストック溶液として調製し、さらに魚のシステム水の所望の濃度に希釈することができます。0.2 mg/mL は、最高濃度16であることが判明しました。4 mg/mL トリケーヌストック溶液は、-20°Cまたは4°Cで1ヶ月間長期間保存することができます。 - 作業用レールのマイクロマニピュレータホルダー内にトランスデューサを挿入し、トランスデューサのノッチをオペレータに向けます。ステージに対して作業側の縦方向で、アレイを地面に平行に保ちます(図 2Bを参照)。X軸とy軸に沿って移動するために、現在接続されているトランスデューサレールシステムのための十分なスペース(両側に10 cm)を残します。
- コントロールソフトウェアにログインし、マウス(小)血管を選択します。新しいスタディと、研究に含まれる各動物の新しいシリーズを作成します。ブラウザページの画面の左下にある新しいスタディボタンを見つけます(ビューはBモードで開始されます)。
- 小さいはさみやメスを使用すると、スキャン中に魚を保持するために12時の位置でスポンジの切開を行います。スポンジをガラス容器に入れます(図2A)。
2. 魚の取り扱い
注:この研究で使用されたゼブラフィッシュは、野生型株AB / Tuebingen(AB / TU)の成人、11ヶ月の男性でした。ゼブラフィッシュは、14時間光/10時間暗く設定された一定の光サイクルで28°Cの独立型フロースルー水槽システムに維持された。ゼブラフィッシュは、ブラインエビ(アルテミア・ナウプリ)とドライフードフレークで1日2回飼育されました。
- 魚網を使用して、0.2 mg /mLトリカインでシステム水を含む小さなタンクに魚を移します。魚が完全に麻酔されるまで待ちます(動きがなく、タッチに反応しません)。
- プラスチックティースプーンを使用して、スポンジを含むガラス箱に魚を優しく素早く移し、以前に作られた切開部に魚の腹側を上に向けます。
注:魚の頭部がオペレータ(トランスデューサのノッチと同じ方向)に向かって、より良い心臓の視覚化を達成するために体の残りの部分と比較してわずかに高いレベルに配置されていることを確認してください。 - レールシステムのハンドルを使用してトランスデューサを穏やかに下げ(元の位置を保つ)、オペレータに向いたトランスデューサのノッチで魚の腹側に近づけます。魚から2〜3mm(1cm以下)のクリアランスを残します。魚の心臓が視覚化されるまで、すべての3軸のマイクロマニピュレータを使用してトランスデューサに対してプラットフォームを調整し、画像の取得を開始します。画像取得中にトランスデューサの角度を変更しないでください (図 2C)。
注:十分な近接性(最大1cm)がある限り、魚の上の水は、プローブと魚の間の超音波の伝達を可能にする液体表面張力を介して接触面を提供します。したがって、トランスデューサを魚に押し付ける必要はありません。このステップを完了し、画像取得中に魚の死や心拍数の低下を防ぐために3分未満でスキャンを完了してみてください。必要に応じて、タイマーを使用します。心臓は、画面の上側から眼の左側に向かって見つけることができ、X軸を右に動かすと簡単に視覚化できます。Bモードで心臓を見つけるのに継続的な困難がある場合は、血流を追跡し(赤はオペレータに向かって流れる血液を示す)、心臓を見つけることを可能にする色ドップラーモードに切り替えます。
3. 画像の取得
注: イメージング システムおよびイメージ解析ソフトウェアの資料表を参照してください。
- 縦方向ビュー B モード
- 心臓をローカライズした後、Bモード(新しいシリーズを開始した後、タッチスクリーンの左下に見られる)を選択または滞在し、ズームインし、分析中に簡単にトレースするために心臓を詳しく見るためにフィールドを減らします。
- Bモード画像取得で心臓をより明確に見るために、ズームインして視野を縮小します。タッチスクリーンを使用して、x 軸と y 軸の両方で手動でフィールドを絞り込みます。
- 必要に応じて、ダイナミックレンジを45~50dBに設定して、画像の品質/コントラストを高めます。[その他のコントロール] オプションの B モード コントロールに移動し、その後変更をモード プリセットに保存します。[モードプリセット]をタップすると、新しいシリーズをイメージする前に、毎回最適化された画像取得設定を選択できます。
- [イメージを保存]を選択して、長軸平面に必要な数の画像を撮影します。
注: 画像取得に関する詳細な情報とトレーニングリソースについては、https://www.visualsonics.com/product/software/vevo-labおよびhttps://www.visualsonics.com/Learning-hub-online-video-training-our-users
- 縦方向ビューパルス波
- 血流検出用のカラードップラー(カラーボタンを選択)と取得(新しいシリーズを開始した後、タッチスクリーンの左下にある)に切り替えます。
- タッチスクリーンを使用して、房領域を房室弁の上に配置し、赤色信号によって区別される流入を局地化する(図3A)。フレームレートを上げるには、可能な限り四分の一領域を小さくします。
注: カラードップラー画像の速度プロファイルに黄色の色が表示されるように、カラーパルス繰り返し周波数(Color PRF)(速度範囲)を下げます。これにより、見ることができる速度の範囲が増加し、ピーク速度をより明確に視覚化できる色のモザイクを作成するのに役立ちます。 - 脈波を有効にする(PWを選択) ドップラー モードをサンプル心室血流速度に.サンプルの容積ゲートを房室弁の中心(赤い色の信号がより黄色くなる場所)に置き、最大流速を検出します。指で PW の角度を調整し、血流の方向に合うようにします。開始または更新を押して、心室に流れ込む血液の速度のサンプリングを開始します。
注: 一貫した再現性のある結果を得るために、角度正しい線が血流に平行であることを確認してください。血流の方向に合うように角度を正しい線に配置することで、速度が正確に捉えられるようにします。 - ステップ 3.2.3 を繰り返して、色ドップラー象限を心室と球根(球根弁)の接合部に配置して流出速度を決定し、青色の信号で区別される流れを局地化します(図3B)。サンプルの体積ゲートを心室球根接合の直前に配置し、血流の方向に合わせて角度補正線を調整します。
注: 前述のように、正確な速度値を得るために、PW の角度が血流に合っていることを確認してください。 - 信号のピークを完全に検出してトレースするために、ベースライン(バー)を調整し、流速パネルで低くしたり上げたりします(図3C,D)。上部/正の象限の流入ピーク(プローブに向かう信号)と下/負の象限(プローブから離れる信号)の流出ピークを特定します。
4. 魚の回復
- 画像取得が完了するとすぐに、ティースプーンを使用して、トリケーヌのない通常のシステム通気水に魚を転送し、魚を回復させます(通常、ギルの動きと水泳を再開するために30〜2分かかります)。
- 回復を助けるために、水と酸素移動の通過を促進するために移管ピペットを使用してエラの上に繰り返し水を噴出。
5. 画像解析
- 画像解析ソフトウェアを開きます。
- 画像を選択し、画像処理アイコン(図4)をクリックします。利用可能なスケール(図4)を使用して、画像の明るさとコントラストを調整して、心室壁または血流パターンを明確に視覚化できるようにします。
- Bモードイメージを使用して、心臓パッケージ/測定のPSLAX(パラスターン長軸)オプションからドロップダウンリストを開きます(図4)。LVトレースを選択し、収縮期および拡張期の心室内壁を追跡して、収縮期(VA)および拡張期(VAd)、拡張期末容積(EDV)、およびエンドシストリック体積(ESV)で心室領域(VA)を得る(図5A,B)。
注: ボリューム値は 2D イメージ トレースから外挿され、3D エンティティから逸脱する可能性があります。すべての測定について、動物1匹につき少なくとも3つの代表的な心周期を平均する。 - ソフトウェアによって自動的に計算および表示されるストロークボリュームと射出率に注意してください。
注:ストロークの体積、および射出率も、数式を使用して手動で計算することができます
SV = EDV-ESV
EF = (EDV-ESV)/EDV
SVはストロークボリューム、EDVは末端拡張期ボリューム、ESVはエンドシストリックボリューム、EFは射出率です - 数式を使用して小数部領域の変更を計算する
FAC = (VAd - VA)/ VAd
FACは分数面積変化、VAdはダイストールの心室領域、VAは収縮期の心室領域である。 - 式を使用して心拍出量を計算する
CO = HR x SV
COは心拍出量、HRは心拍数、SVはストロークボリューム - パルス波ドップラーモード画像を使用して、心臓パッケージの下にあるMVフローオプションを選択して流入血液速度を測定する(図4)。初期のダイストールと後期のダイストールに対してEまたはAをそれぞれ選択し、グラフ上のピーク速度を決定する(図3C)。
- AoVフローを選択して流出血液速度を測定し、トレースのピークを決定する(図3D)。
- より信頼性の高い評価のために2つの異なる方法論を使用して心拍数を測定します。
- 画像取得中に心臓が画面上に可視化されたら、10s以内の拍動を数え、6を掛けます。
- Vevo LABソフトウェアのパルス波ドップラー画像を使用して、3連続大動脈フローピーク間の心拍数ボタンとトレース間隔を選択します(図4および図6)。
- LVと血流のピークをトレースした後、スプレッドシートにデータをエクスポートするには、レポート | エクスポート| | excel として保存をクリックします。
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Representative Results
記載されたプロトコルは、ヒトおよび動物の心エコー検査に用いられる技術に類似した、重要な心次元および機能的パラメータの測定を可能にする。Bモード画像は、収縮期および拡張期(図5)における心室内壁の追跡およびチャンバーおよび壁寸法などの次元データの取得、心拍数、脳卒中量、心拍出量などの機能データ、ならびに心室収縮率などの心室収縮期機能のパラメータを取得することを可能にする(表1)。色ドップラーモード画像を用いた房室弁のレベルでの測定はまた、心室の流入および流出の血流速度(血液がそれぞれ心室を満たし、出る速度)を提供する(図3および表1)。
この研究で得られたパラメータは、同様の実験条件66、16、17(16表1)を用いて以前の研究で報告されたものと比較し、17さらに方法の再現性を実証した。全体として、この詳細なプロトコルを使用すると、研究中に異なる心臓型を比較する際に重要なゼブラフィッシュの心臓機能を効果的かつ一貫して評価できることを示しています。
図1:成体ゼブラフィッシュの心臓の図。血流循環は矢印で表されます:血液は心底の毒から心房に流れ、さらに心室に移され、そこで球根動脈に送り込まれます。この図の大きなバージョンを表示するには、ここをクリックしてください。
図2:魚イメージングチャンバー。(A)魚イメージング「チャンバー」を作製し、一方の端に向かって垂直に切開したスポンジをガラス容器に入れる。(B)ガラス容器は、傾斜した画像化プラットフォーム上でしっかりとテーピングされます。(C)トランスデューサはマニピュレータに取り付けられ、正しいイメージング位置を決めるために切開部に平行に配置されます(トランスデューサノッチはオペレータを指しています)。この図の大きなバージョンを表示するには、ここをクリックしてください。
図3:色ドップラーモードの房室流入(A)およびアウトフロー(B)および対応するパルス波ドップラーは、それぞれの心室拡張期波ピーク(C)および心室流出(D)の速度を評価する。この図の大きなバージョンを表示するには、ここをクリックしてください。
図4:画像解析画像処理後(画像の望ましいコントラストと明るさを実現するため)、測定はPWドップラーモード(左)およびBモード(右)画像で行うことができます。Bモード画像のLV壁をトレースするには、ドロップダウンメニューから心臓パッケージを選択し、PSLAXに進み、LVトレースを選択します。PWドップラーモード画像のピーク速度を測定するには、ドロップダウンメニューから[心臓パッケージ]を選択します。心室血流速度を測定するには、MVフローオプションを選択し、早期のダイストールと後期ジストールにそれぞれEまたはAを選択します。流出流速の決定には、AoV流量とAVピーク速度を選択します。この図の大きなバージョンを表示するには、ここをクリックしてください。
図5:Bモード画像。(A) 心室(V)のBモード画像を、心房(A)から血液で満たされたダイズストールで示した。(B) 脳室の B モード画像が収縮期に、球根動脈を介して血液を吐出する (B, 緑色のトレース)。この図の大きなバージョンを表示するには、ここをクリックしてください。
図 6: パルスウェーブドップラー画像心拍数値は、3連続した大動脈流のピークをトレースすることによって生成することができます。大動脈流ピークは、解析ソフトウェアの測定タブで心拍数ボタンを選択することで表示できます。この図の大きなバージョンを表示するには、ここをクリックしてください。
| パラメータ、単位±sd | 本研究 | 王、L.ら、2017;リー 、L.ら、2016年&ミシュラ、S. et al | コメント/説明 |
| 心拍数(HR)、bpm | 133 ± 7 | 118 ± 14 - 162 ± 32 | 野生型 AB/ABTU 男性と女性 3-12 ヶ月の間にトリカインで麻酔 0.2 mg/mL |
| 分数エリア変更(FAC) | 0.38 ± 0.03 | 0.29 ± 0.07 - 0.39 ± 0.05 | |
| 射出率 (EF) [%] | 42 ± 7 | 34 ± 0.04 - 48 ± 0.03 | |
| ストロークボリューム(SV)μL | 0.21 ± 0.01 | 0.18 ± 0.06 - 0.28 ± 0.08 | |
| 心拍出量(CO)μL分-1 | 27.3 ± 1.69 | 19 ± 9.5 - 36.1 ± 7.8 | |
| Eピーク速度(初期の心室流入)、mm/s | 30 ± 6.8 | 25 ± 7 - 51 ± 16 | |
| ピーク速度(後期心室流入)、mm/s | 152 ± 32 | 144 ± 36 - 288 ± 54 | |
| 心室流出、mm/s | 86.6 ± 19 | N/a |
表1:成体ゼブラフィッシュにおける心エコーパラメータ0.2 mg/mL トリカイン溶液で麻酔を受けた3ヶ月から12ヶ月の間の成人男性または女性ゼブラフィッシュの現在の研究で評価された心機能パラメータについて得られた値。以前の研究で同じパラメータについて得られた値の範囲を、同様の条件で行った6、16、1717に対して提示して、メソッドの標準化に役立ちます。,16
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Discussion
我々は、成体ゼブラフィッシュにおける心エコー画像と心機能評価の体系的な方法を説明する。心エコー検査は、生きた成魚の心臓イメージングおよび機能分析のための唯一の非侵襲的かつ最も堅牢な方法であり、ゼブラフィッシュ心血管研究でますます人気が高まっています。必要な時間は短く、ハイスループットと縦方向の研究が可能です。しかし、採用された方法論とデータ分析には大きなばらつきがあります。ゼブラフィッシュ心エコー検査の標準化は、非常に多くの変数が外向きのパラメータに影響を与える可能性がある場合、非常に困難です。実験的研究を行う際には、麻酔、体重、年齢、性別、バックグラウンド株など、変動性を生み出す条件を考慮する必要があります。Wang, L et al.16は、これらの因子によってもたらされる変動性を評価し、この方法を標準化するためにゼブラフィッシュの心臓機能に関する利用可能なデータをまとめました。彼らの研究は、ゼブラフィッシュ心エコー検査を含む実験研究を設計するのに非常に有用なリソースである。Wang、L et al.16が提供する情報と、内部の参照と私たち自身の観測6に基づいて、プロトコルの最適化と再現性に重要と考えられる重要な手順と条件の概要を提供します。
標本の選択: 以前の研究では、収縮期関数パラメータ(EF、FAC)は性差の影響を大きく受けないが、拡張期関数(すなわちピーク波E/A比)は6ヶ月以上前の女性でかなり低くすることができることを示唆している。また、心室領域と体積は魚の年齢(3ヶ月以上)と大幅に増加し、体重とサイズが高いため女性でかなり高いことが観察されました。拡張期容積を体重指数(BMI)および体表面積(BSA)にインデックス化することは、年齢に一致した女性と男性の違いを廃止するのに役立ち、BSAおよび体重へのインデックス化は、年齢関連の拡張期体積差16を克服するのに役立つ。また、異なる背景株16を有する魚の間で異なる拡張期の機能の報告があった。全体的に、実験的な設計を選択する場合、年齢とひずみに一致するコントロールを使用し、異なる男女混合を避けることをお勧めします。女性の画質が低かったため、男性の使用が推奨されます。
スキャン位置: この設定では、縦軸と短軸の2つのスキャン位置が可能です。短軸モードでは、心臓室を特定することは非常に困難であることがわかりました。したがって、縦軸のみを使用し、Bモードでの心臓室の線引きと心室の大きさと機能の導出に後者をお勧めします。
麻酔: 測定中に有意な徐脈を避けるためには、十分な沈下が重要です。心拍数は心臓機能測定に影響を与え、研究の精度を損なう。トリケーヌは、最も一般的な麻酔薬であり、0.2 mg/mLの用量は、適切な沈下を提供することが判明した。しかし、測定時間は、沈着16の下で3〜4分後に心拍数が低下し始めるので重要である。ばらつきを避けるためには、測定を3分以下に保つことが重要です。
重要なパラメータ: 心拍数は、一貫性と正確さを目指す際に重要なパラメータと見なすことができます。心拍数は、試験された実験グループと、使用される条件について報告された値の範囲内で比較可能である必要があります。我々は、118±14〜162±32bpmの範囲が、3分未満のトリカインの0.2mg/mLで麻酔された3〜12ヶ月齢の成人の野生型ゼブラフィッシュの正常値を表すことができることがわかった。
結果の正確さ:正確さを保障するために、測定は最低3つの心周期を取るべきである。より正確な手動画像トレースを取得するには、分析を盲目にする必要があります。
最も適切な条件を選択することに加えて、正確な測定を確実にするためにいくつかの側面が重要です。理想的には、条件は、可能な限り通常の魚の生理状態に近い保たれるべきです。水中でスキャンを行うことは、魚を自然環境に保ち、ガス交換、水質組成物、静水圧、温度の通常の条件に近いという利点があります。これらは、スキャン魚が室内の空気にさらされた湿ったスポンジに置かれ、導電率が水99、1010の代わりに超音波ゲルによって可能になる以前の研究よりも明らかな利点です。水中スキャンはまた、麻酔と回復の間の時間が3分以下に保たれ、魚が測定直後に回復水に戻されることを知って、手順後の魚の回復を可能にする。可能な限り迅速かつ効果的に手順を実行するには、実験を行う前にトレーニングに費やす時間を大幅に短縮することをお勧めします。
心エコー検査は、臨床現場だけでなく、マウス(または他の哺乳類)動物モデルにおいて心機能を評価するための非常に確立された方法である。しかし、マウスや人間の心エコーとは異なり、水中で魚の超音波を行うことは、電極への標本の接続を許可しません。したがって、心臓および呼吸数の直接測定は不可能である。その場合、心拍数は、10分または15分間隔で1分あたりの拍数をカウントするか、3連続した大動脈流ピークを手動でトレースすることによって測定することができる(図6)。心拍数はまた、心室内壁トレースを通じて脳卒中の体積などのパラメータが得られたら手動で計算しなければならない心拍出量などの他のパラメータの決定にも影響を与えます。考慮すべきもう一つの側面は、魚の心臓の形態が哺乳類とは全く異なっているということです。2チャンバーゼブラフィッシュ心臓において、心室充填は主に心房収縮によって決定され、魚は通常哺乳動物18と比較した場合に早期から後期の心室充填率をはるかに低く提示する。これは、ゼブラフィッシュと健康な哺乳類の心臓との間のAとEピークのパルス波ドップラーによって得られた異なるプロファイルを説明する。
心エコー検査は、魚の心臓プロファイルの徹底的な特性と複数の機能パラメータの定量化を可能にする。吐出分、分面積変化、血流および流出速度、心拍数、心拍出量に関して得られた値は、これまでの研究で報告された範囲(表1)であり、この方法の再現性を強調している。まとめると、高周波超音波心エコー検査は、疾患モデルや薬物検査を評価する際にゼブラフィッシュの心臓形態と機能を測定するための堅牢で再現可能な方法であることを示しています。
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Disclosures
著者らは開示するものは何もない。
Acknowledgments
フレッド・ロバーツの技術サポートと原稿の改訂に感謝します。
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Double sided tape | |||
| Fish net | |||
| Glass container - 100 inch high | |||
| High frequency transducer | Fujifilm/VisualSonics | MX700 | Band width 29-71 MHz, Centre transmit 50 MHz, Axial resolution 30 µm |
| Plastic teaspoon | |||
| Scalpel or scissors | |||
| Small fish tanks | |||
| Sponge (kitchen sponge) | |||
| Transfer pipets (graduated 3 mL) | Samco Scientific | 212 | |
| Tricaine (MS-222) | Sigma-Aldrich | A5040 | |
| Vevo 3100 Imaging system and imaging station | Fujifilm/VisualSonics | ||
| Vevo LAB sofware v 1.7.1 | Fujifilm/VisualSonics |
References
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